目前流行的關(guān)于生命起源假設(shè)的理論認(rèn)為,生命起源于約40億年前的古洋底的熱液環(huán)境。這種環(huán)境系統(tǒng)中普遍存在鐵硫簇結(jié)構(gòu),如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,這些鐵硫簇結(jié)構(gòu)參與了生命起源的相關(guān)反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組在研究某鐵硫簇結(jié)構(gòu)的組成時(shí),設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】 硫的質(zhì)量確定:

按圖連接裝置,檢查好裝置的氣密性后,在硬質(zhì)玻璃管A中放入1.0 g鐵硫簇結(jié)構(gòu)(含有部分不反應(yīng)的雜質(zhì)),在試管B中加入50 mL 0.1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在試管C中加入品紅溶液。通入空氣并加熱,發(fā)現(xiàn)固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色。待固體完全轉(zhuǎn)化后將B中溶液轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶,洗滌試管B后定容。取25.00 mL該溶液用0.01 mol·L-1的草酸(H2C2O4)進(jìn)行測定剩余KMnO4溶液濃度的滴定。記錄數(shù)據(jù)如下:
滴定次數(shù)
待測溶液
體積/mL
草酸溶液體積/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.50
23.70
2
25.00
1.02
26.03
3
25.00
0.00
24.99
相關(guān)反應(yīng):①2Mn+2H2O+5SO22Mn2++5S+4H+
②2Mn+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】 鐵的質(zhì)量確定:
將實(shí)驗(yàn)Ⅰ硬質(zhì)玻璃管A中的殘留固體加入稀鹽酸中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,在濾液中加入足量的NaOH溶液,過濾后取濾渣,經(jīng)充分灼燒得0.6 g固體。
試回答下列問題:
(1)檢查“實(shí)驗(yàn)Ⅰ”中裝置氣密性的方法是                                       。
(2)滴定終點(diǎn)的判斷方法是                                       。
(3)試管C中品紅溶液的作用是                                       。
有同學(xué)提出,撤去C裝置,對實(shí)驗(yàn)沒有影響,你的看法是　　　　　　　　　　 (選填“同意”或“不同意”),理由是                                       。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的數(shù)據(jù)可確定該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為                                       。
【問題探究】 滴定過程中,細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)該KMnO4顏色褪去的速率較平常滴定時(shí)要快得多。為研究快的原因,甲同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
編號
溫度/℃
酸化的H2C2O4
溶液/mL
KMnO4
溶液/mL
溶液褪
色時(shí)間/s
1
25
5.0
2.0
40
2
25
5.0(另加少量可溶
于水的MnSO4粉末)
2.0
4
3
60
5.0
2.0
25
 
(5)分析上述數(shù)據(jù),滴定過程中反應(yīng)速率較快的一種可能原因是                    。
(1)在試管C中加入少量水,關(guān)閉活塞,用手捂住硬質(zhì)玻璃管A(或用酒精燈微熱),C中有氣泡產(chǎn)生,松開手(或撤去酒精燈),有水進(jìn)入導(dǎo)氣管并形成一段水柱,證明氣密性良好
(2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏尾菟崛芤簳r(shí),錐形瓶中溶液紫紅色立即變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色
(3)驗(yàn)證SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收
同意　B中溶液不褪色,即可證明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收
(4)Fe3S4
(5)生成的Mn2+對反應(yīng)起到催化作用(或反應(yīng)放熱使溫度升高,加快反應(yīng)速率)
(4)第1次H2C2O4溶液體積誤差較大,舍去。第2、3次取平均值。V(H2C2O4)="25.00" mL。與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為:0.01 mol·L-1×0.025 L××10="0.001" mol,與SO2反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為:0.05 L×0.1 mol·L-1-0.001 mol="0.004" mol,n(SO2)="0.004" mol×2.5="0.01" mol,n(S)="0.01" mol×32 g·mol-1="0.32" g;0.6 g固體為Fe2O3,n(Fe)=×2 mol="0.007" 5 mol,m(Fe)="0.007" 5 mol×56 g·mol-1="0.42" g;==,所以該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為Fe3S4。(5)1、2對比,增加Mn2+,反應(yīng)速率加快;1、3對比,溫度升高,反應(yīng)速率加快。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體，易分解、易水解，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2 NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s)   ΔH＜0

（1）實(shí)驗(yàn)室制備NH3的化學(xué)方程式是：                          。
（2）制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當(dāng)懸浮物較多時(shí)，停止制備。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。
①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是          。液體石蠟鼓泡瓶的作用是             。
②從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是       (填寫操作名稱)。為了得到干燥產(chǎn)品，應(yīng)采取的方法是     (填寫選項(xiàng)序號)。
a. 常壓加熱烘干        b. 高壓加熱烘干       c. 真空40 ℃以下烘干
③尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用：           ； 
濃硫酸的作用：     　             　         。　　　　　　　
（3）取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7825 g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質(zhì)量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為            。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：問答題

沈陽理工大學(xué)在廢舊電池回收處理現(xiàn)狀研究報(bào)告中報(bào)道了一種濕法處理方法，以下是對廢舊電池材料(含有Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵和鋁箔等)進(jìn)行資源回收所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程

已知：①NiCl2易溶于水，F(xiàn)e3＋不能氧化Ni2＋。
②已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O
③金屬離子在該實(shí)驗(yàn)流程下完全沉淀的pH：
離子
Al3＋
Fe3＋
Ni2＋
pH
5.2
4.1
9.7
回答下列問題：
(1)物質(zhì)A 的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH以除去雜質(zhì)Fe3＋和Al3＋，以下最適合作為A物質(zhì)的是________。
A．NiO  B．鹽酸  C．NaOH  D．氨水
(2)濾渣②的主要成分是_________________________________。
(3)寫出加入Na2C2O4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： _____________。
(4)寫出電解濾液③的陰極反應(yīng)式___________________________。
檢驗(yàn)電解濾液③時(shí)陽極產(chǎn)生的氣體的方法是用濕潤的________試紙檢驗(yàn)。
(5)由沉淀A生成Ni(OH)3的過程是先在濾渣③中加入過量NaOH溶液進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化，待反應(yīng)完全后再通入電解濾液③產(chǎn)生的氣體進(jìn)行氧化，請寫出該氧化過程的離子方程式：__________________。
(6)如何檢驗(yàn)Ni(OH)3是否洗滌干凈？
________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是（  ）
 
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
A
向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液
出現(xiàn)白色沉淀
溶液X中一定含有SO42-
B
等體積pH＝3的HA和HB兩種酸分別與足量的鋅反應(yīng)，排水法收集氣體
HA放出的氫氣多且反應(yīng)速率快
HB酸性比HA強(qiáng)
C
在鎂、鋁為電極，氫氧化鈉為電解質(zhì)的原電池裝置中
鎂表面有氣泡
金屬活動(dòng)性：Al＞Mg
D
向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液，振蕩后加入0.5 mL有機(jī)物Y加熱
未出現(xiàn)磚紅色沉淀
Y中不含有醛基
 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示“合成氨”的演示實(shí)驗(yàn)(夾持儀器均已省略)。在Y形管的一側(cè)用Zn粒和稀H2SO4反應(yīng)制取H2，另一側(cè)用NaNO2固體和NH4Cl飽和溶液反應(yīng)制取N2，N2和H2混合后通過還原鐵粉來合成NH3，再將產(chǎn)生的氣體通入酚酞試液中，若酚酞試液變紅，則說明產(chǎn)生了氨氣。

某課外活動(dòng)小組通過查閱資料和多次實(shí)驗(yàn)，得到了如下信息：
信息一：NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱的過程中發(fā)生如下反應(yīng)：
①NaNO2＋NH4Cl NH4NO2＋NaCl
②NH4NO2NH3↑＋HNO2
③2HNO2N2O3↑＋H2O
④2NH3＋N2O32N2＋3H2O
信息二：查閱資料，不同體積比的N2、H2混合氣體在相同實(shí)驗(yàn)條件下合成氨，使酚酞試液變紅所需要的時(shí)間如下：
N2和H2的體積比
5∶1
3∶1
1∶1
1∶3
1∶5
酚酞變紅色所需時(shí)間/min
8～9
7～8
6～7
3～4
9～10
 
據(jù)此回答下列問題：
(1)Y形管左側(cè)管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________。
(2)鐵粉撒在石棉絨上的目的是_________________________________
(3)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們認(rèn)為，該實(shí)驗(yàn)中即使酚酞變紅也不能說明N2和H2反應(yīng)合成了NH3，得出此結(jié)論的理由是________________________。
請你另設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的理由____________________。欲解決這一問題，可以選用下圖中的________裝置連接在原裝置中的________和________之間。

(4)在上述實(shí)驗(yàn)過程中，為盡快觀察到酚酞試液變紅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，應(yīng)該控制N2和H2的體積比為________比較適宜；但該裝置還難以實(shí)現(xiàn)此目的，原因是______________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)過程中通入試管C中的氣體成分有________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下述實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?nbsp; ）
序號
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
A
室溫下,用pH試紙測定濃度為0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH
比較HClO和CH3COOH的酸性強(qiáng)弱
B
向盛有1 mL硝酸銀溶液的試管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加Na2S溶液
說明一種沉淀能轉(zhuǎn)化為另一種溶解度更小的沉淀
C
向NaAlO2溶液中滴加飽和NaHCO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生
驗(yàn)證兩者都發(fā)生了水解反應(yīng),且相互促進(jìn)
D
室溫下,分別向2支試管中加入相同體積、相同濃度的Na2S2O3溶液,再分別加入不同濃度的稀硫酸
研究濃度對反應(yīng)速率的影響
 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某品牌消毒液包裝說明的部分內(nèi)容摘錄如下：主要有效成分為次氯酸鈉，有效氯含量8 000 mg/L～10 000 mg/L�？捎糜诟黝惣揖佑闷贰⒉途�、棉織衣物等的消毒，對彩色織物可能有褪色作用。切勿用于絲綢、毛、尼龍、皮革、油漆表面，勿用于鋁、銅、碳鋼制品。本品須密封，置陰涼暗處保存。請完成以下實(shí)驗(yàn)探究過程：
(一)閱讀材料，獲取信息
(1)推測該消毒液的酸堿性：________，原因是(用離子方程式表示)________。
(2)該消毒液還具有的化學(xué)性質(zhì)是_____性和_____性。
(3)從該消毒液的保存要求分析，導(dǎo)致其失效的外界因素主要是_____。
(二)確定要研究的問題
該消毒液對碳鋼制品是否有腐蝕作用？
(三)設(shè)計(jì)方案，實(shí)施探究
用燒杯取少量樣品，將一根光亮的鐵釘放入燒杯，浸泡一段時(shí)間。對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象有如下假設(shè)：假設(shè)①：有明顯現(xiàn)象；假設(shè)②：無明顯現(xiàn)象。
(4)基于假設(shè)①，結(jié)論是鐵釘被腐蝕，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________。
(5)基于假設(shè)②，結(jié)論是______________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

某學(xué)生用質(zhì)量為a g、邊長為b cm的正方形鍍鋅鐵片與過量鹽酸反應(yīng)測定鍍層厚度，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪圖示意，反應(yīng)完畢后鐵片質(zhì)量為c g(已知鋅的密度為ρ g/cm3)。下列敘述錯(cuò)誤的是
A．t1時(shí)刻鋅鍍層已完全反應(yīng)
B．鋅鍍層的厚度為
C．反應(yīng)放熱也是影響OA段的反應(yīng)速率的因素之一
D．有原電池反應(yīng)發(fā)生，正極的電極反應(yīng)式為Zn - 2e → Zn2+

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸與銅的反應(yīng)制取少量NaHSO3，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

（1）裝置乙的作用是_____________________。
（2）裝置丁的作用是吸收污染空氣的SO2氣體，其反應(yīng)的離子方程為                      。
（3） SO2 氣體有漂白性、還原性和氧化性。將SO2 通入氯水中，SO2表現(xiàn)的是________性，化學(xué)反應(yīng)方程式為                             。
（4）反應(yīng)過程中，將丙中滴管里的品紅溶液滴入錐形瓶，若現(xiàn)象為                    ，則溶液中的NaOH完全轉(zhuǎn)化為了NaHSO3。
（5）若丙中沒有加入品紅溶液，則不能準(zhǔn)確判斷氫氧化鈉是否完全轉(zhuǎn)化。現(xiàn)有可供選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管； 2 mol/L鹽酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化鋇溶液、l mol/L氫氧化鋇溶液、品紅溶液、蒸餾水。
請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究吸收后產(chǎn)物中是否存在NaHSO3 和Na2SO3，將實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論填在下表中。
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量待測液放入試管中，滴加過量lmol/L氯化鋇溶液。靜置一段時(shí)間后，得到濾液A和固體B。
 
步驟2：往固體B中加入蒸餾水洗滌沉淀，靜置后棄去上層清液，向固體滴入2滴（或少量）品紅，再                
                                 
若品紅褪色（或有氣泡），則          
                                   
 
步驟3：                           
                                      
若                                   
則                                 ；
否則                                 。 
 

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